Was ist Host Memory Buffer (HMB) in SSD?

Sie könnten denken, dass alle Ihre Dokumente und Fotos ordentlich in einer logischen Ordnerstruktur auf Ihrem Computer gespeichert sind. Du liegst aber falsch. Das ist die Ansicht, die Ihnen der Computer zeigt. Wenn Sie jedoch eine SSD verwenden, sind die Daten in Wirklichkeit über das gesamte Laufwerk verteilt.

HDDs funktionieren am besten, wenn Sie sie gelegentlich einem Defragmentierungsprozess unterziehen. Dadurch wurden alle Datenblöcke auf der Festplatte sortiert, sodass zusammengehörige Bits dicht beieinander lagen und nacheinander vom Laufwerk gelesen werden konnten. Dies liegt daran, dass HDDs viel schneller sequentielle Datenbits von ihren Platten lesen als zufällige Lesevorgänge.

SSDs sind bei zufälligen Lesevorgängen viel besser, da sie nicht warten müssen, bis der Lesekopf zuerst an der richtigen Stelle ist. Sie sind im Allgemeinen auch viel schneller, und es gibt viele andere Gründe, sie zu bevorzugen.

Die Sache ist, dass SSDs viel mehr unter Verschleiß leiden. Jedes Mal, wenn Daten aus einer Speicherzelle gelesen werden und hauptsächlich, wenn Daten in eine Speicherzelle geschrieben werden, verschlechtert sich die Zelle geringfügig. Um den Verschleiß zu minimieren und die Langlebigkeit des Laufwerks zu erhöhen, verwenden SSDs einen Prozess namens Wear Leveling. Beim Schreiben von Daten legt die SSD diese zuerst auf den am wenigsten abgenutzten Zellen ab.

Dies führt zu seltsamen Dingen wie Daten, die technisch auf dem Laufwerk verbleiben, nachdem Sie eine Datei überschrieben haben, einfach weil die neue Version in anderen Speicherzellen gespeichert wird. Die „gelöschten“ Daten werden als „überschreibbar“ markiert und nicht aktiv gelöscht. Das Löschen verwendet einen weiteren der begrenzten Anzahl von Schreibvorgängen in die betroffenen Speicherzellen.

Begleiten

SSDs führen eine Tabelle darüber, wo alles gespeichert ist und was überschrieben werden kann und was nicht, um effizient zu arbeiten. Das braucht nicht viel Platz, aber jedes Betriebssystem macht ständig kleine Schreiboperationen. Diese ständigen Änderungen würden bedeuten, dass viele Schreibvorgänge auf der SSD durchgeführt werden, insbesondere in einem Abschnitt, was ihre Lebensdauer verkürzt.

Um dies zu vermeiden, enthalten die meisten SSDs einen integrierten DRAM. DRAM leidet nicht unter dem gleichen Verschleiß wie Flash-Speicher, sodass es so oft wie nötig aktualisiert werden kann. Schneller geht es übrigens auch. Wenn Sie also eine Datei anfordern, geben SSDs mit DRAM das Ergebnis etwas schneller zurück, da die Suchzeit verkürzt wird.

Einige Budget-SSDs verzichten jedoch aus Kostengründen auf DRAM. Dies wirkt sich auf die Leistung aus und verkürzt die Lebensdauer des Laufwerks.

HMB eingeben

HMB wurde entwickelt, um die Leistung und Lebensdauer von DRAM-losen SSDs zu reduzieren. Der Host-Speicherpuffer verwendet eine andere DRAM-Quelle, um mindestens eine teilweise logische zu physische Abbildung des Laufwerks zu speichern. Das Tolle daran ist, dass jeder Computer bereits über eine reichliche DRAM-Quelle im Haupt-RAM des Computers verfügt.

SSD-Treiber ermöglichen es der SSD, einen kleinen Teil des System-RAM anzufordern, der reserviert und zum Speichern der Nachschlagetabelle zugewiesen wird. Während SSDs normalerweise über 1 GB DRAM pro TB Flash-Speicher verfügen, ist das HMB normalerweise nicht annähernd so groß. Die genauen Implementierungen variieren je nach Hersteller und Laufwerk, aber etwa 100 MB sind Standard. Dadurch kann der Standort der am häufigsten verwendeten Daten für einen schnelleren Zugriff zugeordnet werden. Auf andere Daten muss langsam zugegriffen werden.

Dies führt bei den meisten Workloads zu einer verbesserten Latenz im Vergleich zu reinen DRAM-losen SSDs. Die Leistung entspricht jedoch nicht ganz der Verwendung von Onboard-DRAM. Es trägt auch dazu bei, den Verschleiß der SSD selbst zu verringern. Dieser Vorteil ist jedoch schwer zu messen und wahrscheinlich minimal.

Abschluss

HMB ist eine hilfreiche Ergänzung zu DRAM-losen SSDs. Es kommt buchstäblich ohne zusätzliche monetäre Kosten. Es trägt dazu bei, einen guten Teil des Leistungsabfalls zu verringern, der mit DRAM-losen SSDs verbunden ist. HMB bietet immer noch nicht das gleiche Leistungsniveau wie Onboard-DRAM. Dies führt zu einer etwas höheren Auslastung des System-RAM, was auf preisgünstigen Computern mit minimalem RAM ein Problem darstellen könnte.

Der HMB zugewiesene RAM ist in der Regel klein und das System kann bei Bedarf weniger als die SSD-Anforderungen anbieten. Alles in allem ist HMB im Wesentlichen ein Gewinn ohne Nachteile. Im direkten Vergleich zwischen einer DRAM-losen SSD mit HMB-Unterstützung und einer ohne HMB-Unterstützung entscheiden Sie sich ungeachtet aller anderen Faktoren für das HMB-Modell. Wir empfehlen jedoch weiterhin SSDs mit integriertem DRAM, da diese die beste Leistung bei nur geringfügig höheren Kosten bieten. Was sind deine Gedanken? Teilen Sie sie in den Kommentaren unten.